Infektionsrisiko: Welche Rolle spielen die Mucine?

Berlin -

Die Risikofaktoren für eine Ansteckung mit Covid-19 sind umfangreich. Als wesentliche Elemente für den Eintritt von Sars-CoV-2 gelten der ACE-2-Rezeptor und die Protease TMPRSS2. Forscher:innen der Universität von Berkeley haben nun einen weiteren möglichen Einflussfaktor herausgestellt: Die Menge der Mucin-Moleküle auf der Zellmembran der Atemwege könnte ebenfalls eine Rolle bei der Ansteckung spielen.

Der Zelleintritt und die Replikation von Sars-CoV-2 könnte weitaus komplexer sein als bisher angenommen. Eine im Fachjournal „Nature Genetics“ veröffentlichte Studie an Zellkulturen liefert neue Erkenntnisse, welche die schützende Schleimschicht der Atemwege herausstellen. Die Untersuchung zeigt, dass die Pathogenität und Infektiosität des Virus durch zahlreiche Faktoren beeinflusst wird. Bislang stehen vor allem der ACE-2-Rezeptor und die Protease TMPRSS2 im Fokus.

Einfluss verschiedener Gene untersucht

Für die Untersuchungen wurde eine bestimmte Zelllinie aus Atemwegsepithelien eines Lungenkrebspatienten verwendet. Mithilfe der Genschere CRISPR wurden dann gezielt verschiedene Gene zerstört, um deren Einfluss auf die Infektiosität von Sars-CoV-2 zu ermitteln. Die Studie untermauert zwar die Bedeutung der Gene für ACE-2 und TMPRSS – allerdings zeigt sie, dass auch weitere Faktoren eine bedeutende Rolle bei der Infektion spielen. Neben verschiedenen Mechanismen, die dem Virus den Zelleintritt erleichtern, stellt das Team vor allem die Rolle der Mucine heraus.

Bedeutung der Mucine im Fokus

Dabei handelt es sich um Schleimstoffe, sogenannte Glykoproteine, welche aus einer zentralen Proteinkette und langen Seitenketten bestehen. Letztere sind mit zahlreichen Zuckerverbindungen besetzt, wodurch große Flüssigkeitsmengen aufgenommen werden können. Mucine finden sich auf der Oberfläche verschiedener Schleimhäute – unter anderem auch auf den Epithelien der Atemwege. Dort sorgen sie mit für die Abwehr von Krankheitserregern.

In der Untersuchung zeigte sich, dass vor allem solche Mucine, die fest auf den Zellen verankert sind, eine Barriere gegen Sars-CoV-2 darstellen können. Das Team identfiziert sie damit als entscheidenden Hemmfaktor für das Coronavirus. Wurden die Mucine gezielt reduziert, so stieg die Infektiosität von Sars-CoV-2 deutlich an. Bei manchen Erregern ist jedoch auch eine Überproduktion von Mucinen kontraproduktiv. Wichtig scheint demnach ein physiologisches Gleichgewicht an Mucinen zu sein.